JPH06211523A - チタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法及び複合体 - Google Patents
チタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法及び複合体Info
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- JPH06211523A JPH06211523A JP2214693A JP2214693A JPH06211523A JP H06211523 A JPH06211523 A JP H06211523A JP 2214693 A JP2214693 A JP 2214693A JP 2214693 A JP2214693 A JP 2214693A JP H06211523 A JPH06211523 A JP H06211523A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温で、後処理工程を必要とすることなく、
Ｔｉ金属上にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を容易かつ確実
に形成する。 【構成】 Ｔｉ基板または、Ｔｉ金属膜をその表面に形
成した基板を、０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種
と０．０５mol／l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種
とを含有するｐＨが１４以上のアルカリ性水溶液中に浸
漬し、２００℃以上の温度で水熱処理を施すことによ
り、前記Ｔｉ基板上、または、前記基板の表面に形成さ
れたＴｉ金属膜上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を形成する。
Ｔｉ金属上にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を容易かつ確実
に形成する。 【構成】 Ｔｉ基板または、Ｔｉ金属膜をその表面に形
成した基板を、０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種
と０．０５mol／l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種
とを含有するｐＨが１４以上のアルカリ性水溶液中に浸
漬し、２００℃以上の温度で水熱処理を施すことによ
り、前記Ｔｉ基板上、または、前記基板の表面に形成さ
れたＴｉ金属膜上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3膜を含む複合体に関し、詳しくは、Ｔｉ基板上、ま
たは、基板の表面に形成されたＴｉ金属膜上にチタン酸
ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を形成する
方法と、Ｔｉ基板とＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜、あるい
はＴｉ金属膜を表面に形成した基板と該Ｔｉ金属膜上に
形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜からなる複合体に
関する。
Ｏ3膜を含む複合体に関し、詳しくは、Ｔｉ基板上、ま
たは、基板の表面に形成されたＴｉ金属膜上にチタン酸
ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を形成する
方法と、Ｔｉ基板とＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜、あるい
はＴｉ金属膜を表面に形成した基板と該Ｔｉ金属膜上に
形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜からなる複合体に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】チタン
酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）は、圧電体
材料、焦電体材料、強誘電体材料として優れた性質を有
し、超音波センサ、焦電型赤外線センサ、不揮発性メモ
リー、コンデンサ、アクチュエータ、などの種々のデバ
イスに幅広く利用されており、さらに多くの分野への応
用が試みられている。
酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）は、圧電体
材料、焦電体材料、強誘電体材料として優れた性質を有
し、超音波センサ、焦電型赤外線センサ、不揮発性メモ
リー、コンデンサ、アクチュエータ、などの種々のデバ
イスに幅広く利用されており、さらに多くの分野への応
用が試みられている。
【０００３】そして、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3をこれら
のデバイスに応用する場合、その特性を有効に利用する
ために、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を薄膜として用いるこ
とが一般的である。
のデバイスに応用する場合、その特性を有効に利用する
ために、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3を薄膜として用いるこ
とが一般的である。
【０００４】従来の、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の製造
方法としては、主として、スパッタリング法やイオン
プレーティング法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）、薄
膜材料である有機金属気体の熱分解，酸化，還元，重合
などにより、薄膜組成を基材上に沈着させて薄膜を形成
する化学蒸着法（ＣＶＤ法）、有機金属を基材に塗布
し、これを焼成して酸化物膜を形成する、いわゆる、ゾ
ル・ゲル法などの有機金属塗布法などの方法が用いられ
ている。
方法としては、主として、スパッタリング法やイオン
プレーティング法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）、薄
膜材料である有機金属気体の熱分解，酸化，還元，重合
などにより、薄膜組成を基材上に沈着させて薄膜を形成
する化学蒸着法（ＣＶＤ法）、有機金属を基材に塗布
し、これを焼成して酸化物膜を形成する、いわゆる、ゾ
ル・ゲル法などの有機金属塗布法などの方法が用いられ
ている。
【０００５】しかし、の物理蒸着法においては、一般
に、結晶質の膜を得るために、基板などの基材の温度を
５００℃以上にすることが必要であり、基材を冷却する
工程で熱歪が蓄積され、形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3膜にクラックや剥離が生じやすいという問題点があ
る。また、蒸着物質の蒸発は低酸素分圧下で行われるた
め、生成したＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3は酸素欠陥を有す
ることが多く、特性の劣化やばらつきが生じるという問
題点がある。
に、結晶質の膜を得るために、基板などの基材の温度を
５００℃以上にすることが必要であり、基材を冷却する
工程で熱歪が蓄積され、形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）
Ｏ3膜にクラックや剥離が生じやすいという問題点があ
る。また、蒸着物質の蒸発は低酸素分圧下で行われるた
め、生成したＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3は酸素欠陥を有す
ることが多く、特性の劣化やばらつきが生じるという問
題点がある。
【０００６】さらに、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3のような
複合酸化物の薄膜を形成する場合には、元素によって蒸
発速度が異なるため、膜の組成を制御して目標とする組
成の複合酸化物を得ることが困難であるという問題点が
ある。また、膜の成長が遅いということもこの方法の重
大な欠点である。
複合酸化物の薄膜を形成する場合には、元素によって蒸
発速度が異なるため、膜の組成を制御して目標とする組
成の複合酸化物を得ることが困難であるという問題点が
ある。また、膜の成長が遅いということもこの方法の重
大な欠点である。
【０００７】一方、の化学蒸着法においては、有機金
属の蒸発温度が比較的高く、大掛かりな設備が必要にな
るという問題点があり、また、上記の物理蒸着法の場合
と同様に、膜の組成を制御することが困難で、目標とす
る組成の膜を形成することが容易ではないという問題点
がある。さらに、原料である有機金属化合物が極めて高
価であるという欠点がある。
属の蒸発温度が比較的高く、大掛かりな設備が必要にな
るという問題点があり、また、上記の物理蒸着法の場合
と同様に、膜の組成を制御することが困難で、目標とす
る組成の膜を形成することが容易ではないという問題点
がある。さらに、原料である有機金属化合物が極めて高
価であるという欠点がある。
【０００８】また、の有機金属塗布法においては、基
材に塗布された有機金属を酸化して酸化物膜を形成する
のに５００℃以上の高温で焼成を行うことが必要であ
り、乾燥及び焼成の工程で塗布膜に大きな収縮が生じ、
形成される膜にクラックや剥離が生じやすいという問題
点がある。また、焼成工程中の有機物質の蒸発や燃焼に
よって、ポーラスになり、緻密な膜を得ることが困難で
あるという問題点がある。
材に塗布された有機金属を酸化して酸化物膜を形成する
のに５００℃以上の高温で焼成を行うことが必要であ
り、乾燥及び焼成の工程で塗布膜に大きな収縮が生じ、
形成される膜にクラックや剥離が生じやすいという問題
点がある。また、焼成工程中の有機物質の蒸発や燃焼に
よって、ポーラスになり、緻密な膜を得ることが困難で
あるという問題点がある。
【０００９】本願発明は、上記の問題点を解決するもの
であり、低温で、かつ、後処理工程を必要とせずに、Ｐ
ｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜をＴｉ金属上に形成することが
可能な、Ｔｉ金属とＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を含む複
合体の製造方法及びＴｉ金属上にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ
3膜を形成してなる複合体を提供することを目的とす
る。
であり、低温で、かつ、後処理工程を必要とせずに、Ｐ
ｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜をＴｉ金属上に形成することが
可能な、Ｔｉ金属とＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を含む複
合体の製造方法及びＴｉ金属上にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ
3膜を形成してなる複合体を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明のチタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を
含む複合体の製造方法は、チタン（Ｔｉ）金属からなる
Ｔｉ基板を、０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種と
０．０５mol／l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種と
を含有するｐＨが１４以上のアルカリ性の処理水溶液中
に浸漬し、２００℃以上の温度で水熱処理を施すことに
より、前記Ｔｉ基板上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を形成することを特徴とする。
に、本願発明のチタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を
含む複合体の製造方法は、チタン（Ｔｉ）金属からなる
Ｔｉ基板を、０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種と
０．０５mol／l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種と
を含有するｐＨが１４以上のアルカリ性の処理水溶液中
に浸漬し、２００℃以上の温度で水熱処理を施すことに
より、前記Ｔｉ基板上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を形成することを特徴とする。
【００１１】また、本願発明の複合体は、上記の方法に
より形成される複合体であって、Ｔｉ基板と、該Ｔｉ基
板上に形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜とを具備す
ることを特徴とする。
より形成される複合体であって、Ｔｉ基板と、該Ｔｉ基
板上に形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜とを具備す
ることを特徴とする。
【００１２】また、本願発明の他のＴｉ金属とチタン酸
ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法は、Ｔｉ金属膜
をその表面に形成した基板を、０．１mol／l 以上の鉛
（Ｐｂ）化学種と、０．０５mol／l 以上のジルコニウ
ム（Ｚｒ）化学種とを含有するｐＨが１４以上のアルカ
リ性の処理水溶液中に浸漬し、２００℃以上の温度で水
熱処理を施すことにより、基板の表面に形成された前記
Ｔｉ金属膜上にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を形成するこ
とを特徴とする。
ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法は、Ｔｉ金属膜
をその表面に形成した基板を、０．１mol／l 以上の鉛
（Ｐｂ）化学種と、０．０５mol／l 以上のジルコニウ
ム（Ｚｒ）化学種とを含有するｐＨが１４以上のアルカ
リ性の処理水溶液中に浸漬し、２００℃以上の温度で水
熱処理を施すことにより、基板の表面に形成された前記
Ｔｉ金属膜上にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を形成するこ
とを特徴とする。
【００１３】また、本願発明の他の複合体は、上記の方
法により形成される複合体であって、Ｔｉ金属膜を表面
に形成した基板と、該Ｔｉ金属膜上に形成されたＰｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜とを具備することを特徴とする。
法により形成される複合体であって、Ｔｉ金属膜を表面
に形成した基板と、該Ｔｉ金属膜上に形成されたＰｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜とを具備することを特徴とする。
【００１４】
【実施例】以下に、本願発明の実施例を比較例とともに
示して、その特徴をさらに詳しく説明する。
示して、その特徴をさらに詳しく説明する。
【００１５】まず、厚さ約０．５mmの平板状のチタン
（Ｔｉ）金属板を２０mm×５０mmの寸法に切断した後、
その表面を鏡面に研磨し、アセトン及び酸で十分に洗浄
してＴｉ基板とする。
（Ｔｉ）金属板を２０mm×５０mmの寸法に切断した後、
その表面を鏡面に研磨し、アセトン及び酸で十分に洗浄
してＴｉ基板とする。
【００１６】次に、所定のＰｂ濃度及びＺｒ濃度を与え
る量の硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ3）2）とオキシ硝酸ジルコニ
ウム（ＺｒＯ（ＮＯ3）2・２Ｈ2Ｏ）を水に溶解し、水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いてｐＨを所定の値に
調整する。なお、出発水溶液のＰｂ及びＺｒ化学種は、
イオンとして存在する場合に限らず、例えば、サスペン
ジョンとして存在していてもよく、また、イオンとサス
ペンジョンの混合物として存在していてもよい。
る量の硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ3）2）とオキシ硝酸ジルコニ
ウム（ＺｒＯ（ＮＯ3）2・２Ｈ2Ｏ）を水に溶解し、水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いてｐＨを所定の値に
調整する。なお、出発水溶液のＰｂ及びＺｒ化学種は、
イオンとして存在する場合に限らず、例えば、サスペン
ジョンとして存在していてもよく、また、イオンとサス
ペンジョンの混合物として存在していてもよい。
【００１７】そして、この処理水溶液をオートクレーブ
に入れ、上記Ｔｉ基板を処理水溶液に浸漬して加熱し、
オートクレーブ内の処理水溶液及びＴｉ基板を所定の温
度にまで昇温する。その後、一定時間この温度に保持し
て水熱合成を行い、処理水溶液中のＰｂ，ＺｒとＴｉ基
板とを反応させて、Ｔｉ基板の表面にチタン酸ジルコン
酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を生成させる。それ
から、Ｔｉ基板を取り出し、蒸留水を用いて十分に超音
波洗浄し、１２０℃で６０分間乾燥する。
に入れ、上記Ｔｉ基板を処理水溶液に浸漬して加熱し、
オートクレーブ内の処理水溶液及びＴｉ基板を所定の温
度にまで昇温する。その後、一定時間この温度に保持し
て水熱合成を行い、処理水溶液中のＰｂ，ＺｒとＴｉ基
板とを反応させて、Ｔｉ基板の表面にチタン酸ジルコン
酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）膜を生成させる。それ
から、Ｔｉ基板を取り出し、蒸留水を用いて十分に超音
波洗浄し、１２０℃で６０分間乾燥する。
【００１８】そして、このようにして得られた実施例
（及び比較例）の試料について、その表面に形成された
薄膜の評価を行った。
（及び比較例）の試料について、その表面に形成された
薄膜の評価を行った。
【００１９】反応温度（水熱合成温度）、反応時間、Ｐ
ｂ濃度、Ｚｒ濃度、ｐＨなどをパラメータとする種々の
条件下で形成した薄膜について測定した、Ｐｂ（Ｚｒ
1-X，ＴｉX）Ｏ3相の生成量、組成Ｘ、及び未知相を含
むＰｂ（Ｚｒ1-X，ＴｉX）Ｏ3相以外の相（異相）の生
成量を表１に示す。
ｂ濃度、Ｚｒ濃度、ｐＨなどをパラメータとする種々の
条件下で形成した薄膜について測定した、Ｐｂ（Ｚｒ
1-X，ＴｉX）Ｏ3相の生成量、組成Ｘ、及び未知相を含
むＰｂ（Ｚｒ1-X，ＴｉX）Ｏ3相以外の相（異相）の生
成量を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】但し、表１において、試料番号に＊印を付
したものは、本願発明の範囲外の膜（比較例）を示す。
したものは、本願発明の範囲外の膜（比較例）を示す。
【００２２】表１において、Ｐｂ（Ｚｒ1-X，ＴｉX）Ｏ
3相及び異相の生成量の値は、ＣｕＫα線（４０ｋＶ，
１００ｍＡ）を用いたＸ線回折法により、Ｐｂ（Ｚｒ
1-X，ＴｉX）Ｏ3相及び異相による回折Ｘ線の積分強度
を測定し、その値をそれぞれの全測定値の中の最大値で
規格化した値である。
3相及び異相の生成量の値は、ＣｕＫα線（４０ｋＶ，
１００ｍＡ）を用いたＸ線回折法により、Ｐｂ（Ｚｒ
1-X，ＴｉX）Ｏ3相及び異相による回折Ｘ線の積分強度
を測定し、その値をそれぞれの全測定値の中の最大値で
規格化した値である。
【００２３】また、Ｐｂ（Ｚｒ1-X，ＴｉX）Ｏ3膜につ
いては、その格子定数の最適推定値からその組成Ｘを見
積もった。
いては、その格子定数の最適推定値からその組成Ｘを見
積もった。
【００２４】なお、Ｐｂと（Ｚｒ＋Ｔｉ）の比率（Ｐｂ
／（Ｚｒ＋Ｔｉ））は、０．９４〜０．９８であり、実
施例の全試料で略一定であった。
／（Ｚｒ＋Ｔｉ））は、０．９４〜０．９８であり、実
施例の全試料で略一定であった。
【００２５】表１より、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の水
熱合成においては、Ｐｂ濃度及びＺｒ濃度，ｐＨ，反応
温度が、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の生成に影響を与え
る因子であることがわかる。すなわち、Ｐｂ濃度が０．
１mol／l 、Ｚｒ濃度が０．０５mol／l より低い場合、
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜が生成せず、また、ｐＨが１
４未満の場合にも、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜が生成し
ない。
熱合成においては、Ｐｂ濃度及びＺｒ濃度，ｐＨ，反応
温度が、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の生成に影響を与え
る因子であることがわかる。すなわち、Ｐｂ濃度が０．
１mol／l 、Ｚｒ濃度が０．０５mol／l より低い場合、
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜が生成せず、また、ｐＨが１
４未満の場合にも、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜が生成し
ない。
【００２６】また、Ｐｂ濃度が０．１mol／l 、Ｚｒ濃
度が０．０５mol／l 以上で、かつ、ｐＨが１４以上の
場合には、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜が生成する。しか
し、反応温度が２００℃以下（例えば１７５℃）の場
合、いくらかのＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の生成は認め
られるが、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3相の生成量よりも異
相の生成量の方が多くなる。
度が０．０５mol／l 以上で、かつ、ｐＨが１４以上の
場合には、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜が生成する。しか
し、反応温度が２００℃以下（例えば１７５℃）の場
合、いくらかのＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の生成は認め
られるが、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3相の生成量よりも異
相の生成量の方が多くなる。
【００２７】なお、Ｐｂ濃度及びＺｒ濃度がそれぞれ、
０．１mol／l ，０．０５mol／l 以上の場合、Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3相の生成量及び組成は反応時間にはあま
り依存しない。
０．１mol／l ，０．０５mol／l 以上の場合、Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3相の生成量及び組成は反応時間にはあま
り依存しない。
【００２８】なお、図１に、異相を含まずに合成された
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜のＸ線回折パターンを示す。
なお、このＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の合成条件は、Ｐ
ｂ濃度：０．５０mol／l ，Ｚｒ濃度：０．２５mol／l
，ｐＨ：１４．５，合成時間：６０分である。
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜のＸ線回折パターンを示す。
なお、このＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の合成条件は、Ｐ
ｂ濃度：０．５０mol／l ，Ｚｒ濃度：０．２５mol／l
，ｐＨ：１４．５，合成時間：６０分である。
【００２９】なお、上記実施例では、Ｔｉ金属からなる
基板をＴｉ金属（基体）として用いた場合について説明
したが、蒸着などの公知の方法により、その表面にＴｉ
金属膜を形成した任意の基板を用いることも可能であ
る。例えば、清浄で平滑な面を有する厚さ１．０mmのガ
ラス基板上に、公知の高周波スパッタリング法によって
Ｔｉ金属膜を約１μmの厚さに形成し、これを上記実施
例のＴｉ基板の代りに使用した場合にも全く同様の結果
が得られることが確認されている。
基板をＴｉ金属（基体）として用いた場合について説明
したが、蒸着などの公知の方法により、その表面にＴｉ
金属膜を形成した任意の基板を用いることも可能であ
る。例えば、清浄で平滑な面を有する厚さ１．０mmのガ
ラス基板上に、公知の高周波スパッタリング法によって
Ｔｉ金属膜を約１μmの厚さに形成し、これを上記実施
例のＴｉ基板の代りに使用した場合にも全く同様の結果
が得られることが確認されている。
【００３０】また、上記実施例では、Ｐｂ源及びＺｒ源
として硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ3）2）及び、オキシ硝酸ジル
コニウム（ＺｒＯ（ＮＯ3）2・２Ｈ2Ｏ）を用い、ｐＨ
調整用のアルカリ源としてＮａＯＨを用いたが、その目
的を達成することが可能な他の物質、例えば、塩化鉛
（ＰｂＣｌ2），オキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ2
・８Ｈ2Ｏ）及び水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いても
よい。
として硝酸鉛（Ｐｂ（ＮＯ3）2）及び、オキシ硝酸ジル
コニウム（ＺｒＯ（ＮＯ3）2・２Ｈ2Ｏ）を用い、ｐＨ
調整用のアルカリ源としてＮａＯＨを用いたが、その目
的を達成することが可能な他の物質、例えば、塩化鉛
（ＰｂＣｌ2），オキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ2
・８Ｈ2Ｏ）及び水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いても
よい。
【００３１】また、上記実施例では、平板状のＴｉ基板
を用いた場合について説明したが、この発明の方法によ
れば、平板状ではない複雑な形状のＴｉ金属（基体）の
表面にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を形成することも可能
である。
を用いた場合について説明したが、この発明の方法によ
れば、平板状ではない複雑な形状のＴｉ金属（基体）の
表面にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を形成することも可能
である。
【００３２】
【発明の効果】上述のように、本願発明のチタン金属と
チタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法は、Ｔ
ｉ基板または、表面にＴｉ金属膜を形成した基板を、
０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種と０．０５mol／
l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種とを含有するｐＨ
が１４以上のアルカリ性の処理水溶液中に浸漬し、２０
０℃以上の温度で水熱処理を施すことにより、Ｔｉ金属
上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）
膜を形成するようにしているので、後処理工程を必要と
することなく、２００〜２５０℃の低温で均一なＰｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を容易かつ確実に形成することが
できる。
チタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法は、Ｔ
ｉ基板または、表面にＴｉ金属膜を形成した基板を、
０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種と０．０５mol／
l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種とを含有するｐＨ
が１４以上のアルカリ性の処理水溶液中に浸漬し、２０
０℃以上の温度で水熱処理を施すことにより、Ｔｉ金属
上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）
膜を形成するようにしているので、後処理工程を必要と
することなく、２００〜２５０℃の低温で均一なＰｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を容易かつ確実に形成することが
できる。
【００３３】また、本願発明によれば、バルクからフォ
イルまでの、種々の形状のＴｉ金属（基体）や任意のパ
ターンのＴｉ金属膜の表面にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜
を形成した複合体を製造することが可能になる。したが
って、この複合体においては、優れた加工性を有するチ
タン金属（基体）を電極として利用することにより、Ｐ
ｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の圧電性，焦電性，強誘電性な
どの特性を利用した各種のデバイスの形状を、その用途
や特性上の必要に応じて任意に制御することができる。
イルまでの、種々の形状のＴｉ金属（基体）や任意のパ
ターンのＴｉ金属膜の表面にＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜
を形成した複合体を製造することが可能になる。したが
って、この複合体においては、優れた加工性を有するチ
タン金属（基体）を電極として利用することにより、Ｐ
ｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜の圧電性，焦電性，強誘電性な
どの特性を利用した各種のデバイスの形状を、その用途
や特性上の必要に応じて任意に制御することができる。
【図１】本願発明のチタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛
膜を含む複合体の製造方法により、水熱合成温度２５０
℃で形成したチタン酸ジルコン酸鉛膜のＸ線回折パター
ンを示す図である。
膜を含む複合体の製造方法により、水熱合成温度２５０
℃で形成したチタン酸ジルコン酸鉛膜のＸ線回折パター
ンを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜地 幸生 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 伴野 国三郎 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 吉村 昌弘 神奈川県綾瀬市寺尾中一丁目６番12
Claims (4)
- 【請求項１】 チタン（Ｔｉ）金属からなるＴｉ基板
を、０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種と０．０５m
ol／l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種とを含有する
ｐＨが１４以上のアルカリ性の処理水溶液中に浸漬し、
２００℃以上の温度で水熱処理を施すことにより、前記
Ｔｉ基板上にチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ3）膜を形成することを特徴とするＴｉ金属とＰ
ｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を含む複合体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法により製造された、
Ｔｉ基板と、該Ｔｉ基板上に形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ3膜とを具備することを特徴とする複合体。 - 【請求項３】 Ｔｉ金属膜をその表面に形成した基板
を、０．１mol／l 以上の鉛（Ｐｂ）化学種と、０．０
５mol／l 以上のジルコニウム（Ｚｒ）化学種とを含有
するｐＨが１４以上のアルカリ性の処理水溶液中に浸漬
し、２００℃以上の温度で水熱処理を施すことにより、
基板の表面に形成された前記Ｔｉ金属膜上にＰｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を形成することを特徴とするＴｉ金属
とＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜を含む複合体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の方法により製造された、
Ｔｉ金属膜を表面に形成した基板と、該Ｔｉ金属膜上に
形成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3膜とを具備すること
を特徴とする複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214693A JPH06211523A (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | チタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法及び複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214693A JPH06211523A (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | チタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法及び複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211523A true JPH06211523A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12074729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2214693A Pending JPH06211523A (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | チタン金属とチタン酸ジルコン酸鉛膜を含む複合体の製造方法及び複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06211523A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997003834A1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-02-06 | Seiko Epson Corporation | Laminated head for ink jet recording, production method thereof, and printer equipped with the recording head |
| WO2007013596A1 (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Showa Denko K. K. | 複合酸化物膜およびその製造方法、複合酸化物膜を含む誘電材料、圧電材料、コンデンサ、圧電素子並びに電子機器 |
| US8486493B2 (en) | 2005-12-28 | 2013-07-16 | Showa Denko K.K. | Complex oxide film and method for producing same, composite body and method for producing same, dielectric material, piezoelectric material, capacitor and electronic device |
| US8486492B2 (en) | 2005-12-28 | 2013-07-16 | Showa Denko K.K. | Complex oxide film and method for producing same, composite body and method for producing same, dielectric material, piezoelectric material, capacitor, piezoelectric element and electronic device |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP2214693A patent/JPH06211523A/ja active Pending
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| JPWO2007013596A1 (ja) * | 2005-07-29 | 2009-02-12 | 昭和電工株式会社 | 複合酸化物膜およびその製造方法、複合酸化物膜を含む誘電材料、圧電材料、コンデンサ、圧電素子並びに電子機器 |
| JP4652406B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-03-16 | 昭和電工株式会社 | 複合酸化物膜およびその製造方法、複合酸化物膜を含む誘電材料、圧電材料、コンデンサ、圧電素子並びに電子機器 |
| US8524324B2 (en) | 2005-07-29 | 2013-09-03 | Showa Denko K.K. | Complex oxide film and method for producing same, dielectric material including complex oxide film, piezoelectric material, capacitor, piezoelectric element, and electronic device |
| US8486493B2 (en) | 2005-12-28 | 2013-07-16 | Showa Denko K.K. | Complex oxide film and method for producing same, composite body and method for producing same, dielectric material, piezoelectric material, capacitor and electronic device |
| US8486492B2 (en) | 2005-12-28 | 2013-07-16 | Showa Denko K.K. | Complex oxide film and method for producing same, composite body and method for producing same, dielectric material, piezoelectric material, capacitor, piezoelectric element and electronic device |
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